Termschema des Wasserstoffatoms Als Paschen-Serie , benannt nach dem deutschen Physiker Friedrich Paschen , wird die Folge von Spektrallinien im Spektrum des Wasserstoffatoms bezeichnet, deren unteres Energieniveau in der M-Schale liegt (Hauptquantenzahl
n
1
=
3
{\displaystyle n_{1}=3}
Weitere Serien sind die Lyman- , Balmer- (vgl. auch Ausführungen dort), Brackett- und Pfund- und die Humphreys-Serie .
Spektrum
Die Spektrallinien der Paschen-Serie liegen allesamt im infraroten Bereich des Lichts. Sie wurden im Jahr 1908 von dem deutschen Physiker Friedrich Paschen entdeckt.
n
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
∞ ∞ -->
{\displaystyle \infty }
Wellenlänge (nm)
1874,5
1281,4
1093,5
1004,6
954,3
922,6
901,2
886,0
874,8
866,2
820,1
Mathematische Beschreibung
Die Wellenzahlen der Spektrallinien sind durch die Formel
ν ν -->
~ ~ -->
=
R
∞ ∞ -->
(
1
3
2
− − -->
1
n
2
)
{\displaystyle {\tilde {\nu }}=R_{\infty }\left({1 \over 3^{2}}-{1 \over n^{2}}\right)}
gegeben. Darin sind
R
∞ ∞ -->
=
1,097
373
⋅ ⋅ -->
10
7
m
− − -->
1
{\displaystyle R_{\infty }=1{,}097\,373\cdot 10^{7}\,{\mathrm {m^{-1}} }}
die Rydberg-Konstante und n ganze Zahlen größer 3.
Die Wellenzahl lässt sich durch die Beziehung
λ λ -->
=
1
ν ν -->
~ ~ -->
{\displaystyle \lambda ={\frac {1}{\tilde {\nu }}}}
in die Wellenlänge, bzw. durch
E
=
ν ν -->
~ ~ -->
⋅ ⋅ -->
c
⋅ ⋅ -->
h
{\displaystyle E={\tilde {\nu }}\cdot c\cdot h}
in die Energie des zugehörigen Photons umrechnen. In letzterer Formel sind c die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und h die Planck-Konstante .
Siehe auch
Literatur
F. Paschen: Zur Kenntnis ultraroter Linienspektren . In Annalen der Physik 27, 1908, S. 537–570. 
